Lección 2

พื้นฐานบล็อคเชนของ Filecoin

1

พื้นฐานบล็อคเชนใน Filecoin

Filecoin blockchain เป็นฐานข้อมูลแบบกระจายที่ซับซ้อนซึ่งใช้ร่วมกันระหว่างเครือข่ายโหนดคอมพิวเตอร์ แต่ละโหนดเก็บสำเนาของบล็อคเชน เพื่อให้มั่นใจว่าทุกธุรกรรมและภาระผูกพันตามสัญญาในเครือข่ายได้รับการบันทึกและไม่เปลี่ยนรูป นี่เป็นบัญชีแยกประเภทที่เชื่อถือได้และปลอดภัยสำหรับกิจกรรมทั้งหมดภายในระบบนิเวศของ Filecoin

นักแสดง: ผู้ขับเคลื่อน Blockchain ของ Filecoin

นักแสดงบนบล็อกเชนของ Filecoin ทำหน้าที่เทียบเท่ากับสัญญาอัจฉริยะใน Ethereum Virtual Machine นักแสดงแต่ละคนจะห่อหุ้มชุดของตัวแปรสถานะและวิธีการโต้ตอบกับเครือข่าย Filecoin โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาเป็นตัวแทนที่ดำเนินการกับบล็อคเชน เช่น การจัดการข้อตกลงการจัดเก็บข้อมูลหรือการอำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรม

นักแสดงระบบในตัว

เครือข่ายของ Filecoin ขับเคลื่อนโดยผู้ดำเนินการระบบในตัวหลายตัวที่จัดการฟังก์ชันที่จำเป็น:

  • ผู้แสดงระบบ: ดำเนินการการดำเนินงานเครือข่ายทั่วไป
  • นักแสดงเริ่มต้น: รับผิดชอบในการเริ่มต้นนักแสดงใหม่และจัดการแบบแผนการตั้งชื่อเครือข่าย
  • นักแสดง Cron: ทำหน้าที่เป็นตัวกำหนดเวลาของเครือข่าย เรียกใช้ฟังก์ชันที่สำคัญในแต่ละยุค
  • ผู้ดำเนินการบัญชี: จัดการบัญชีผู้ใช้ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของรูปแบบซิงเกิลตัน
  • ผู้ดำเนินการขุดแร่หน่วยเก็บข้อมูล: ประสานการดำเนินการขุดหน่วยเก็บข้อมูลและตรวจสอบหลักฐานการจัดเก็บข้อมูล
  • ผู้ดำเนินการในตลาดการจัดเก็บข้อมูล: จัดการข้อตกลงการจัดเก็บข้อมูลภายในตลาดของเครือข่าย
  • Multisig Actor: จัดการการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับกระเป๋าเงินหลายลายเซ็นของ Filecoin
  • ผู้ดำเนินการช่องทางการชำระเงิน: จัดการการจัดตั้งและการชำระช่องทางการชำระเงิน
  • นักแสดง Datacap: ดูแลการจัดสรรและการจัดการโทเค็น Datacap
  • ผู้ดำเนินการรีจิสทรีที่ได้รับการยืนยัน: จัดการไคลเอนต์ที่ได้รับการตรวจสอบภายในเครือข่าย
  • ผู้ดำเนินการบัญชี EVM: แสดงถึงข้อมูลประจำตัว Ethereum ภายนอก อำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกันกับระบบที่ใช้ Ethereum

นักแสดงที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้

เมื่อ Filecoin Virtual Machine (FVM) เติบโต นักพัฒนามีโอกาสที่จะเขียนและปรับใช้นักแสดงของตนเอง คล้ายกับสัญญาอัจฉริยะบนบล็อกเชนอื่น ๆ ตัวแสดงที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้เหล่านี้สามารถโต้ตอบกับตัวแสดงในตัวผ่าน API ที่ส่งออก ทำให้สามารถสร้างแอปพลิเคชันและบริการที่หลากหลายบนเครือข่าย Filecoin

กระจายความสุ่มใน Filecoin

Filecoin ใช้โปรโตคอลการสุ่มแบบกระจายและตรวจสอบได้แบบสาธารณะที่เรียกว่า Drand ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของการสุ่มสำหรับการเลือกตั้งผู้นำในระหว่างการผลิตบล็อก การสุ่มนี้มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการไม่สามารถคาดเดาได้ เป็นกลาง และตรวจสอบได้ โดยรักษาความเป็นธรรมและความปลอดภัยของกระบวนการขุด

โหนดและบทบาทของพวกเขา

โหนดบนเครือข่าย Filecoin ได้รับการจำแนกตามบริการที่มีให้เป็นหลัก:

  • โหนดตัวตรวจสอบลูกโซ่: ตรวจสอบบล็อคเชนและบังคับใช้กฎที่เป็นเอกฉันท์
  • โหนดไคลเอ็นต์: โต้ตอบกับเครือข่ายเพื่อจัดเก็บและดึงข้อมูล
  • โหนดผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูล: เสนอความจุพื้นที่จัดเก็บข้อมูลให้กับเครือข่ายและพิสูจน์การจัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง
  • โหนดผู้ให้บริการการดึงข้อมูล: ให้บริการข้อมูลที่จัดเก็บไว้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้เมื่อมีการร้องขอ
  • การใช้งานโปรโตคอล Filecoin หลายครั้งอยู่ร่วมกันเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความยืดหยุ่นของเครือข่าย ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวและส่งเสริมการกระจายอำนาจที่ดี

ที่อยู่: การระบุนักแสดงใน Filecoin

ที่อยู่ใน Filecoin คือสตริงตัวอักษรและตัวเลขที่ระบุตัวนักแสดงหรือผู้ใช้บนเครือข่ายโดยไม่ซ้ำกัน ซึ่งอำนวยความสะดวกในการโต้ตอบ เช่น ธุรกรรมและการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะ คำปราศรัยเหล่านี้มีหลายรูปแบบ ซึ่งสะท้อนถึงประเภทต่างๆ ของนักแสดงที่พวกเขาเป็นตัวแทน:

  • ที่อยู่ ID (f0): ตัวระบุที่เป็นตัวเลขสำหรับนักแสดง ซึ่งเป็นวิธีที่มนุษย์สามารถอ่านได้เพื่ออ้างอิงถึงผู้เข้าร่วมเครือข่าย
  • ที่อยู่ Secp256k1 (f1): มาจากกุญแจสาธารณะโดยใช้มาตรฐานการเข้ารหัส secp256k1 ซึ่งใช้กันทั่วไปสำหรับกระเป๋าเงิน
  • ที่อยู่ของนักแสดง (f2): ถูกกำหนดให้กับสัญญาอัจฉริยะและยังคงแข็งแกร่งข้ามเครือข่ายแยก
  • ที่อยู่ BLS (f3): สร้างจากกุญแจสาธารณะ BLS และใช้สำหรับกระเป๋าเงินที่มีการเข้ารหัส BLS
  • ที่อยู่ของนักแสดงที่ผู้ใช้กำหนด (f4): ที่อยู่ที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถกำหนดโดยนักแสดงการจัดการที่อยู่ซึ่งผู้ใช้กำหนดได้ ช่วยให้สามารถกำหนดรูปแบบที่อยู่ที่กำหนดเองและขยายได้
  • ที่อยู่แต่ละประเภทมีจุดประสงค์เฉพาะภายในระบบนิเวศของ Filecoin ตั้งแต่การอำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมไปจนถึงการจัดการสัญญาอัจฉริยะและการโต้ตอบกับผู้ใช้

เคล็ดลับและบล็อก

บล็อกเชนของ Filecoin เบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานของลำดับบล็อกเชิงเส้น ในที่นี้ บล็อกจะถูกจัดกลุ่มเป็น 'ชุดเคล็ดลับ' ซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็นภาพรวมของสถานะเครือข่ายในแต่ละยุค หรือช่วงเวลาคงที่ในสำนวนบล็อกเชน โมเดลนี้ช่วยให้บล็อกเชนมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยทำให้สามารถผลิตบล็อกที่ถูกต้องได้หลายบล็อกในเวลาเดียวกัน

กายวิภาคของบล็อก Filecoin

แต่ละบล็อกใน Filecoin เป็นกลุ่มที่มีส่วนหัวและชุดข้อความที่แสดงถึงการดำเนินการของนักแสดง เช่น ธุรกรรมหรือข้อตกลงตามสัญญา ส่วนหัวของบล็อกประกอบด้วยข้อมูลเมตา เช่น ที่อยู่ของนักขุด ตั๋ว (หลักฐานการทำงาน) และ CID ของบล็อกหลัก ข้อความเป็นส่วนสำคัญของบล็อก โดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงสถานะ เช่น การโอนโทเค็น และการเรียกสัญญา บล็อกเชื่อมโยงกับบล็อกหลักอย่างน้อยหนึ่งบล็อก โดยสร้างสายโซ่ต่อเนื่องกลับไปยังบล็อกกำเนิด

Blocktime: การซิงโครไนซ์ Pulse ของเครือข่าย

Blocktime ใน Filecoin ตั้งค่าไว้ที่เฉลี่ย 30 วินาที ช่วงเวลานี้ได้รับเลือกอย่างมีกลยุทธ์เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างการตอบสนองของเครือข่ายและการใช้งานจริงของเครือข่าย เวลาบล็อกที่สั้นลงอาจเพิ่มความเร็วของเครือข่าย แต่ยังทำให้มีความต้องการฮาร์ดแวร์มากขึ้น และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการบล็อกบ่อยครั้งมากขึ้น เวลาบล็อค 30 วินาทีช่วยให้ผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมีเวลาเพียงพอในการดำเนินการที่จำเป็น เช่น การปิดผนึกเซกเตอร์และการสร้างหลักฐาน โดยไม่ทำให้ฮาร์ดแวร์ทำงานหนักเกินไป

ชุดเคล็ดลับ: การเพิ่มประสิทธิภาพและรางวัลสูงสุด

ในยุคที่กำหนด ผู้ให้บริการพื้นที่เก็บข้อมูลหลายรายสามารถขุดบล็อกได้สำเร็จ โครงสร้าง tipset ของ Filecoin รองรับสิ่งนี้โดยรวมบล็อกที่ถูกต้องทั้งหมดที่มีความสูงเท่ากันและพาเรนต์ไว้เป็นกลุ่มเดียว ซึ่งหมายความว่างานที่ถูกต้องทั้งหมดมีส่วนช่วยในสถานะของเครือข่ายและได้รับรางวัล ซึ่งเป็นคุณลักษณะสำคัญที่ส่งเสริมการมีส่วนร่วมและการทำงานร่วมกันระหว่างนักขุด นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าเครือข่ายสามารถจัดการส้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบรรลุฉันทามติในห่วงโซ่มาตรฐานอย่างรวดเร็ว

ระบบ tipset มีข้อดีหลายประการเหนือบล็อกเชนแบบดั้งเดิม:

  • ปริมาณงานเครือข่ายที่เพิ่มขึ้น: ด้วยการใช้บล็อกที่ถูกต้องทั้งหมดเพื่อกำหนดสถานะเครือข่าย Filecoin สามารถประมวลผลข้อมูลและธุรกรรมได้มากขึ้นในแต่ละยุค
  • รางวัลการทำงานที่ถูกต้อง: ผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลทุกรายที่สร้างบล็อกที่ถูกต้องจะได้รับรางวัล ดังนั้นจึงเป็นแรงจูงใจให้นักขุดมีส่วนร่วมในเครือข่ายและไม่สนับสนุนการรวมศูนย์
  • การทำงานร่วมกันเหนือการแข่งขัน: ผู้ผลิตบล็อกที่มีศักยภาพได้รับการสนับสนุนให้ร่วมมือกัน เนื่องจากโครงสร้างชุดเคล็ดลับไม่จูงใจในการระงับบล็อกที่อาจเป็นประโยชน์ต่อการเติบโตของเครือข่าย
  • ความยืดหยุ่นต่อ Forks: ด้วยสถาปัตยกรรม tipset ทำให้ Filecoin บรรลุการบรรจบกันที่รวดเร็วยิ่งขึ้นในระหว่างทางแยก ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของเครือข่าย
  • Ethereum JSON-RPC และ Filecoin

เป็นที่น่าสังเกตว่าด้วยการบูรณาการรันไทม์ Filecoin EVM และการนำมาตรฐาน Ethereum JSON-RPC มาใช้ แนวคิดของ 'tipset' จะเป็นมิตรกับผู้ใช้มากยิ่งขึ้น ในบริบทนี้ เมื่อเราพูดถึง 'บล็อกแฮช' ใน Ethereum JSON-RPC จริงๆ แล้วเรากำลังหมายถึงแฮชของทิปเซ็ต ซึ่งรวมการเปลี่ยนแปลงสถานะแบบรวมจากบล็อกทั้งหมดภายในทิปเซ็ตนั้น

ขณะที่เราสำรวจบล็อกเชนของ Filecoin ต่อไป เราจะดูว่าส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรเพื่อสร้างเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจที่แข็งแกร่ง มีประสิทธิภาพ และเตรียมพร้อมสำหรับการเติบโตในอนาคต

ฉันทามติ Filecoin

กลไกฉันทามติของ Filecoin หรือที่เรียกว่า Expected Consensus (EC) ถือเป็นรากฐานที่สำคัญในเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจ บทนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ EC โดยเจาะลึกหลักการปฏิบัติงาน ข้อกำหนดทางเทคนิค และบทบาทในการรักษาความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของเครือข่าย Filecoin

Filecoin ดำเนินการตามกลไกฉันทามติเฉพาะที่เรียกว่า Expected Consensus (EC) แตกต่างจากโปรโตคอลบล็อกเชนแบบดั้งเดิมที่มักจะอาศัย Proof of Work (PoW) หรือ Proof of Stake (PoS) EC ผสมผสานองค์ประกอบของการสุ่ม กำลังการจัดเก็บ และความทนทานต่อข้อผิดพลาดของ Byzantine ที่น่าจะเป็น โดยหัวใจหลัก EC ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับสิ่งจูงใจให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์หลักของ Filecoin: เพื่อจัดเก็บข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

สาระสำคัญของ EC

  • การกระจายอำนาจและความน่าเชื่อถือ: เป้าหมายหลักของ EC คือการส่งเสริมสภาพแวดล้อมที่มีการกระจายอำนาจ ซึ่งการจัดเก็บและการเรียกค้นข้อมูลมีความน่าเชื่อถือและตรวจสอบได้
  • แนวทางการจัดเก็บข้อมูลเป็นศูนย์กลาง: แตกต่างจากบล็อกเชนแบบดั้งเดิมที่เน้นไปที่พลังการคำนวณหรือการถือครองเหรียญ EC ของ Filecoin ให้ความสำคัญกับพลังการจัดเก็บข้อมูล นั่นคือความสามารถในการจัดเก็บข้อมูล

กลไกหลักของฉันทามติที่คาดหวัง

กรอบการปฏิบัติงานของ EC เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบหลักหลายประการ โดยแต่ละองค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในการทำงานของเครือข่าย

  1. ความคลาดเคลื่อนของความผิดไบเซนไทน์ที่น่าจะเป็น:
  • EC รวมเอากลไกการยอมรับข้อผิดพลาดของ Byzantine ทำให้มีความยืดหยุ่นต่อสภาวะที่ไม่พึงปรารถนาหลายประการ รวมถึงโหนดที่กระทำการที่เป็นอันตรายหรือออฟไลน์
  1. การเลือกตั้งผู้นำและการผลิตบล็อก:
  • หัวใจของ EC คือกระบวนการเลือกตั้งผู้นำ แตกต่างจากกระบวนการกำหนดที่เห็นในบล็อกเชนอื่น ๆ EC ใช้วิธีการที่น่าจะเป็นในการเลือกผู้นำหรือนักขุดที่รับผิดชอบในการสร้างบล็อก
  1. การไม่เปิดเผยตัวตนจนกว่าจะได้รับการคัดเลือก:
  • คนงานเหมืองใน EC จะไม่เปิดเผยตัวตนจนกว่าพวกเขาจะสามารถพิสูจน์สถานะการเลือกตั้งของตนผ่าน 'ElectionProof' การพิสูจน์นี้ถือเป็นหัวใจสำคัญในการรับรองความเป็นธรรมและความไม่แน่นอนในการผลิตบล็อก
  1. หลักฐานการจัดเก็บ:
  • นักขุดจะต้องส่ง 'WinningPoSt' (Proof of Spacetime) เพื่อยืนยันการมีส่วนร่วมของพวกเขาต่อความจุในการจัดเก็บข้อมูลของเครือข่าย

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของอีซี

รากฐานทางเทคนิคของ EC คือจุดที่ธรรมชาติของนวัตกรรมโดดเด่นอย่างแท้จริง ที่นี่ เราจะสำรวจข้อกำหนดสำคัญบางประการที่กำหนดกลไกฉันทามตินี้:

ความสุ่มผ่าน DRAND:

  • EC ใช้ DRAND ซึ่งเป็นสัญญาณสุ่มภายนอกที่ไม่เอนเอียง เพื่ออำนวยความสะดวกในด้านต่างๆ ของโปรโตคอล รวมถึงการเลือกตั้งผู้นำ

ฟังก์ชั่นสุ่มที่ตรวจสอบได้ (VRF):

  • นักขุดใช้ VRF ควบคู่ไปกับการสุ่มที่ได้รับจาก DRAND เพื่อสร้าง ElectionProof

ElectionProof และ VRF Chain:

  • ElectionProof เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักขุดในการแสดงให้เห็นว่าพวกเขาได้รับเลือกอย่างถูกต้องให้สร้างบล็อก
  • โซ่ VRF ต่อเนื่องจะคงอยู่ โดยขยายออกไปพร้อมกับบล็อกใหม่ที่สร้างขึ้นแต่ละบล็อก

พลังการจัดเก็บข้อมูลและ WinCount:

  • พลังของนักขุดในเครือข่ายนั้นแปรผันตามความจุของพวกมัน
  • WinCount กำหนดจำนวนบล็อกที่นักขุดสามารถสร้างได้ โดยพิจารณาจากพลังการจัดเก็บข้อมูลและผลลัพธ์ของ VRF
  • ฉันทามติความปลอดภัยและความเป็นธรรม

ความปลอดภัยและความยุติธรรมเป็นสิ่งสำคัญยิ่งใน EC โดยมีกลไกหลายประการเพื่อปกป้องหลักการเหล่านี้:

ความผิดที่เป็นเอกฉันท์และบทลงโทษ:

EC กำหนดประเภทของข้อผิดพลาดที่เป็นเอกฉันท์โดยเฉพาะ (เช่น การทำเหมืองแบบ Double-Fork การทำเหมืองแบบชดเชยเวลา) และกำหนดบทลงโทษเพื่อยับยั้งพฤติกรรมที่เป็นอันตราย

แหล่งที่มาของภาพ: เอกสารของ Filecoin ที่นี่: https://spec.filecoin.io/algorithms/expected_consensus/

การถ่วงน้ำหนักและการเลือกโซ่:

  • โปรโตคอลใช้ระบบการถ่วงน้ำหนักแบบโซ่ที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเลือกใช้ระบบโซ่ที่ 'หนักที่สุด' ซึ่งบ่งบอกถึงกำลังการจัดเก็บข้อมูลสะสมมากที่สุด

ตอนจบที่นุ่มนวล:

  • EC ใช้รูปแบบของ soft Finality โดยปฏิเสธบล็อกที่เบี่ยงเบนไปจากห่วงโซ่อย่างมาก ดังนั้นจึงบังคับใช้ความเสถียรของเครือข่าย

Drand: การสุ่มแบบกระจายใน Filecoin

Drand (Distributed Randomness) เป็นองค์ประกอบสำคัญของกลไกฉันทามติของ Filecoin ซึ่งให้แหล่งที่มาของเอนโทรปีที่เป็นกลาง ซึ่งจำเป็นต่อกระบวนการเลือกผู้นำลับของเครือข่าย เป็นโปรโตคอลบีคอนแบบสุ่มที่ตรวจสอบได้แบบสาธารณะ ซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างชุดค่าสุ่มที่กำหนดและตรวจสอบได้

Drand ทำงานอย่างไร

  • การคำนวณแบบหลายฝ่าย (MPC): Drand เรียกใช้ชุด MPC เพื่อสร้างค่าสุ่ม หลังจากขั้นตอนการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ กลุ่มของโหนด drand ที่รู้จักจะลงนามในข้อความที่กำหนดโดยใช้ลายเซ็น BLS ตามเกณฑ์ในรอบต่อเนื่องกันซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาปกติ
  • ลายเซ็น BLS ตามเกณฑ์: กระบวนการนี้ต้องใช้จำนวนโหนดขั้นต่ำ (t-of-n) เพื่อลงนามข้อความ โหนดใดๆ ที่มีลายเซ็น t สามารถสร้างลายเซ็น BLS แบบเต็มใหม่ได้ เมื่อแฮชลายเซ็นนี้ จะสร้างค่าสุ่มแบบรวมที่สามารถตรวจสอบกับคีย์สาธารณะได้จากขั้นตอนการตั้งค่า
  • ข้อสันนิษฐานด้านความปลอดภัย: Drand ถือว่าอย่างน้อย t ของ n โหนดมีความซื่อสัตย์และออนไลน์ หากฝ่าฝืนเกณฑ์นี้ ฝ่ายตรงข้ามสามารถหยุดการผลิตแบบสุ่มได้ แต่ไม่สามารถลำเอียงการสุ่มได้

ผลลัพธ์แบบสุ่มของ Drand

รูปแบบค่า Drand: โหนด Filecoin รับค่า drand ในรูปแบบเฉพาะ ส่วนประกอบสำคัญได้แก่:

  • ลายเซ็น: ลายเซ็น BLS บนค่าลายเซ็นก่อนหน้าและหมายเลขรอบปัจจุบัน
  • PreviousSignature: ลายเซ็น BLS จากรอบ Drand ก่อนหน้า
  • รอบ: ดัชนีของการสุ่มในลำดับที่สร้างโดยเครือข่าย Drand

การใช้ Drand ใน Filecoin

  • การเลือกตั้งผู้นำ: Drand ใช้สำหรับการเลือกตั้งผู้นำใน Filecoin โดยให้ค่าสุ่มในแต่ละยุค การสุ่มนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออัลกอริธึมคาดหวังฉันทามติ (EC) เพื่อให้มั่นใจว่าการเลือกผู้นำจะยุติธรรมและคาดเดาไม่ได้
  • การดึงค่า Drand: โหนด Filecoin ดึงค่าการสุ่มล่าสุดจาก Drand โดยใช้จุดสิ้นสุดเฉพาะ ข้อมูลนี้จะถูกรวมเข้ากับข้อมูลออนไลน์เพื่อสนับสนุนกลไกฉันทามติของ Filecoin

ข้อพิสูจน์: รับประกันความซื่อสัตย์และความน่าเชื่อถือ

การพิสูจน์ใน Filecoin ทำหน้าที่ตรวจสอบว่าผู้ให้บริการจัดเก็บข้อมูลจัดเก็บข้อมูลอย่างเหมาะสมตามมาตรฐานของเครือข่าย การพิสูจน์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของระบบจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจ

ประเภทของหลักฐานใน Filecoin

  • หลักฐานการจำลองแบบ (PoRep): ใช้ในเวลาจัดเก็บข้อมูลเริ่มต้น PoRep จะตรวจสอบว่าผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลได้สร้างและจัดเก็บสำเนาข้อมูลที่ไม่ซ้ำกัน
  • Proof-of-Spacetime (PoSt): ตรวจสอบอย่างต่อเนื่องว่าผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลรักษาข้อมูลที่เก็บไว้อยู่ตลอดเวลา PoSt ถูกแบ่งออกเป็น WinningPoSt และ WindowPoSt เพิ่มเติม ซึ่งให้บริการวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบที่แตกต่างกันในเครือข่าย

บทบาทของ PoRep และ PoSt

  • PoRep: ตรวจสอบการจำลองข้อมูลเบื้องต้นโดยผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูล เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลได้รับการเข้ารหัสและปิดผนึกไม่ซ้ำกัน
  • PoSt: WinningPoSt ถูกใช้ในกระบวนการฉันทามติแบบบล็อก ในขณะที่ WindowPoSt ตรวจสอบผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าจะปฏิบัติตามข้อตกลงการจัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง

กลไกฉันทามติของ Filecoin ด้วยการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของ EC, Drand และการพิสูจน์การเข้ารหัส ก่อให้เกิดแกนหลักของเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ องค์ประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่ายยังคงปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยุติธรรม ช่วยส่งเสริมสภาพแวดล้อมที่ความสมบูรณ์ของข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ขณะที่เราเจาะลึกลงไปถึงความแตกต่างของบล็อกเชนของ Filecoin ความฉลาดและความซับซ้อนของโมเดลฉันทามติก็ชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งตอกย้ำศักยภาพของเครือข่ายในการปฏิวัติภูมิทัศน์ของการจัดเก็บข้อมูลดิจิทัล

Descargo de responsabilidad
* La inversión en criptomonedas implica riesgos significativos. Proceda con precaución. El curso no pretende ser un asesoramiento de inversión.
* El curso ha sido creado por el autor que se ha unido a Gate Learn. Cualquier opinión compartida por el autor no representa a Gate Learn.
Catálogo
Lección 2

พื้นฐานบล็อคเชนของ Filecoin

1

พื้นฐานบล็อคเชนใน Filecoin

Filecoin blockchain เป็นฐานข้อมูลแบบกระจายที่ซับซ้อนซึ่งใช้ร่วมกันระหว่างเครือข่ายโหนดคอมพิวเตอร์ แต่ละโหนดเก็บสำเนาของบล็อคเชน เพื่อให้มั่นใจว่าทุกธุรกรรมและภาระผูกพันตามสัญญาในเครือข่ายได้รับการบันทึกและไม่เปลี่ยนรูป นี่เป็นบัญชีแยกประเภทที่เชื่อถือได้และปลอดภัยสำหรับกิจกรรมทั้งหมดภายในระบบนิเวศของ Filecoin

นักแสดง: ผู้ขับเคลื่อน Blockchain ของ Filecoin

นักแสดงบนบล็อกเชนของ Filecoin ทำหน้าที่เทียบเท่ากับสัญญาอัจฉริยะใน Ethereum Virtual Machine นักแสดงแต่ละคนจะห่อหุ้มชุดของตัวแปรสถานะและวิธีการโต้ตอบกับเครือข่าย Filecoin โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาเป็นตัวแทนที่ดำเนินการกับบล็อคเชน เช่น การจัดการข้อตกลงการจัดเก็บข้อมูลหรือการอำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรม

นักแสดงระบบในตัว

เครือข่ายของ Filecoin ขับเคลื่อนโดยผู้ดำเนินการระบบในตัวหลายตัวที่จัดการฟังก์ชันที่จำเป็น:

  • ผู้แสดงระบบ: ดำเนินการการดำเนินงานเครือข่ายทั่วไป
  • นักแสดงเริ่มต้น: รับผิดชอบในการเริ่มต้นนักแสดงใหม่และจัดการแบบแผนการตั้งชื่อเครือข่าย
  • นักแสดง Cron: ทำหน้าที่เป็นตัวกำหนดเวลาของเครือข่าย เรียกใช้ฟังก์ชันที่สำคัญในแต่ละยุค
  • ผู้ดำเนินการบัญชี: จัดการบัญชีผู้ใช้ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของรูปแบบซิงเกิลตัน
  • ผู้ดำเนินการขุดแร่หน่วยเก็บข้อมูล: ประสานการดำเนินการขุดหน่วยเก็บข้อมูลและตรวจสอบหลักฐานการจัดเก็บข้อมูล
  • ผู้ดำเนินการในตลาดการจัดเก็บข้อมูล: จัดการข้อตกลงการจัดเก็บข้อมูลภายในตลาดของเครือข่าย
  • Multisig Actor: จัดการการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับกระเป๋าเงินหลายลายเซ็นของ Filecoin
  • ผู้ดำเนินการช่องทางการชำระเงิน: จัดการการจัดตั้งและการชำระช่องทางการชำระเงิน
  • นักแสดง Datacap: ดูแลการจัดสรรและการจัดการโทเค็น Datacap
  • ผู้ดำเนินการรีจิสทรีที่ได้รับการยืนยัน: จัดการไคลเอนต์ที่ได้รับการตรวจสอบภายในเครือข่าย
  • ผู้ดำเนินการบัญชี EVM: แสดงถึงข้อมูลประจำตัว Ethereum ภายนอก อำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกันกับระบบที่ใช้ Ethereum

นักแสดงที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้

เมื่อ Filecoin Virtual Machine (FVM) เติบโต นักพัฒนามีโอกาสที่จะเขียนและปรับใช้นักแสดงของตนเอง คล้ายกับสัญญาอัจฉริยะบนบล็อกเชนอื่น ๆ ตัวแสดงที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้เหล่านี้สามารถโต้ตอบกับตัวแสดงในตัวผ่าน API ที่ส่งออก ทำให้สามารถสร้างแอปพลิเคชันและบริการที่หลากหลายบนเครือข่าย Filecoin

กระจายความสุ่มใน Filecoin

Filecoin ใช้โปรโตคอลการสุ่มแบบกระจายและตรวจสอบได้แบบสาธารณะที่เรียกว่า Drand ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของการสุ่มสำหรับการเลือกตั้งผู้นำในระหว่างการผลิตบล็อก การสุ่มนี้มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการไม่สามารถคาดเดาได้ เป็นกลาง และตรวจสอบได้ โดยรักษาความเป็นธรรมและความปลอดภัยของกระบวนการขุด

โหนดและบทบาทของพวกเขา

โหนดบนเครือข่าย Filecoin ได้รับการจำแนกตามบริการที่มีให้เป็นหลัก:

  • โหนดตัวตรวจสอบลูกโซ่: ตรวจสอบบล็อคเชนและบังคับใช้กฎที่เป็นเอกฉันท์
  • โหนดไคลเอ็นต์: โต้ตอบกับเครือข่ายเพื่อจัดเก็บและดึงข้อมูล
  • โหนดผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูล: เสนอความจุพื้นที่จัดเก็บข้อมูลให้กับเครือข่ายและพิสูจน์การจัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง
  • โหนดผู้ให้บริการการดึงข้อมูล: ให้บริการข้อมูลที่จัดเก็บไว้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้เมื่อมีการร้องขอ
  • การใช้งานโปรโตคอล Filecoin หลายครั้งอยู่ร่วมกันเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความยืดหยุ่นของเครือข่าย ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวและส่งเสริมการกระจายอำนาจที่ดี

ที่อยู่: การระบุนักแสดงใน Filecoin

ที่อยู่ใน Filecoin คือสตริงตัวอักษรและตัวเลขที่ระบุตัวนักแสดงหรือผู้ใช้บนเครือข่ายโดยไม่ซ้ำกัน ซึ่งอำนวยความสะดวกในการโต้ตอบ เช่น ธุรกรรมและการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะ คำปราศรัยเหล่านี้มีหลายรูปแบบ ซึ่งสะท้อนถึงประเภทต่างๆ ของนักแสดงที่พวกเขาเป็นตัวแทน:

  • ที่อยู่ ID (f0): ตัวระบุที่เป็นตัวเลขสำหรับนักแสดง ซึ่งเป็นวิธีที่มนุษย์สามารถอ่านได้เพื่ออ้างอิงถึงผู้เข้าร่วมเครือข่าย
  • ที่อยู่ Secp256k1 (f1): มาจากกุญแจสาธารณะโดยใช้มาตรฐานการเข้ารหัส secp256k1 ซึ่งใช้กันทั่วไปสำหรับกระเป๋าเงิน
  • ที่อยู่ของนักแสดง (f2): ถูกกำหนดให้กับสัญญาอัจฉริยะและยังคงแข็งแกร่งข้ามเครือข่ายแยก
  • ที่อยู่ BLS (f3): สร้างจากกุญแจสาธารณะ BLS และใช้สำหรับกระเป๋าเงินที่มีการเข้ารหัส BLS
  • ที่อยู่ของนักแสดงที่ผู้ใช้กำหนด (f4): ที่อยู่ที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถกำหนดโดยนักแสดงการจัดการที่อยู่ซึ่งผู้ใช้กำหนดได้ ช่วยให้สามารถกำหนดรูปแบบที่อยู่ที่กำหนดเองและขยายได้
  • ที่อยู่แต่ละประเภทมีจุดประสงค์เฉพาะภายในระบบนิเวศของ Filecoin ตั้งแต่การอำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมไปจนถึงการจัดการสัญญาอัจฉริยะและการโต้ตอบกับผู้ใช้

เคล็ดลับและบล็อก

บล็อกเชนของ Filecoin เบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานของลำดับบล็อกเชิงเส้น ในที่นี้ บล็อกจะถูกจัดกลุ่มเป็น 'ชุดเคล็ดลับ' ซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็นภาพรวมของสถานะเครือข่ายในแต่ละยุค หรือช่วงเวลาคงที่ในสำนวนบล็อกเชน โมเดลนี้ช่วยให้บล็อกเชนมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยทำให้สามารถผลิตบล็อกที่ถูกต้องได้หลายบล็อกในเวลาเดียวกัน

กายวิภาคของบล็อก Filecoin

แต่ละบล็อกใน Filecoin เป็นกลุ่มที่มีส่วนหัวและชุดข้อความที่แสดงถึงการดำเนินการของนักแสดง เช่น ธุรกรรมหรือข้อตกลงตามสัญญา ส่วนหัวของบล็อกประกอบด้วยข้อมูลเมตา เช่น ที่อยู่ของนักขุด ตั๋ว (หลักฐานการทำงาน) และ CID ของบล็อกหลัก ข้อความเป็นส่วนสำคัญของบล็อก โดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงสถานะ เช่น การโอนโทเค็น และการเรียกสัญญา บล็อกเชื่อมโยงกับบล็อกหลักอย่างน้อยหนึ่งบล็อก โดยสร้างสายโซ่ต่อเนื่องกลับไปยังบล็อกกำเนิด

Blocktime: การซิงโครไนซ์ Pulse ของเครือข่าย

Blocktime ใน Filecoin ตั้งค่าไว้ที่เฉลี่ย 30 วินาที ช่วงเวลานี้ได้รับเลือกอย่างมีกลยุทธ์เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างการตอบสนองของเครือข่ายและการใช้งานจริงของเครือข่าย เวลาบล็อกที่สั้นลงอาจเพิ่มความเร็วของเครือข่าย แต่ยังทำให้มีความต้องการฮาร์ดแวร์มากขึ้น และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการบล็อกบ่อยครั้งมากขึ้น เวลาบล็อค 30 วินาทีช่วยให้ผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมีเวลาเพียงพอในการดำเนินการที่จำเป็น เช่น การปิดผนึกเซกเตอร์และการสร้างหลักฐาน โดยไม่ทำให้ฮาร์ดแวร์ทำงานหนักเกินไป

ชุดเคล็ดลับ: การเพิ่มประสิทธิภาพและรางวัลสูงสุด

ในยุคที่กำหนด ผู้ให้บริการพื้นที่เก็บข้อมูลหลายรายสามารถขุดบล็อกได้สำเร็จ โครงสร้าง tipset ของ Filecoin รองรับสิ่งนี้โดยรวมบล็อกที่ถูกต้องทั้งหมดที่มีความสูงเท่ากันและพาเรนต์ไว้เป็นกลุ่มเดียว ซึ่งหมายความว่างานที่ถูกต้องทั้งหมดมีส่วนช่วยในสถานะของเครือข่ายและได้รับรางวัล ซึ่งเป็นคุณลักษณะสำคัญที่ส่งเสริมการมีส่วนร่วมและการทำงานร่วมกันระหว่างนักขุด นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าเครือข่ายสามารถจัดการส้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบรรลุฉันทามติในห่วงโซ่มาตรฐานอย่างรวดเร็ว

ระบบ tipset มีข้อดีหลายประการเหนือบล็อกเชนแบบดั้งเดิม:

  • ปริมาณงานเครือข่ายที่เพิ่มขึ้น: ด้วยการใช้บล็อกที่ถูกต้องทั้งหมดเพื่อกำหนดสถานะเครือข่าย Filecoin สามารถประมวลผลข้อมูลและธุรกรรมได้มากขึ้นในแต่ละยุค
  • รางวัลการทำงานที่ถูกต้อง: ผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลทุกรายที่สร้างบล็อกที่ถูกต้องจะได้รับรางวัล ดังนั้นจึงเป็นแรงจูงใจให้นักขุดมีส่วนร่วมในเครือข่ายและไม่สนับสนุนการรวมศูนย์
  • การทำงานร่วมกันเหนือการแข่งขัน: ผู้ผลิตบล็อกที่มีศักยภาพได้รับการสนับสนุนให้ร่วมมือกัน เนื่องจากโครงสร้างชุดเคล็ดลับไม่จูงใจในการระงับบล็อกที่อาจเป็นประโยชน์ต่อการเติบโตของเครือข่าย
  • ความยืดหยุ่นต่อ Forks: ด้วยสถาปัตยกรรม tipset ทำให้ Filecoin บรรลุการบรรจบกันที่รวดเร็วยิ่งขึ้นในระหว่างทางแยก ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของเครือข่าย
  • Ethereum JSON-RPC และ Filecoin

เป็นที่น่าสังเกตว่าด้วยการบูรณาการรันไทม์ Filecoin EVM และการนำมาตรฐาน Ethereum JSON-RPC มาใช้ แนวคิดของ 'tipset' จะเป็นมิตรกับผู้ใช้มากยิ่งขึ้น ในบริบทนี้ เมื่อเราพูดถึง 'บล็อกแฮช' ใน Ethereum JSON-RPC จริงๆ แล้วเรากำลังหมายถึงแฮชของทิปเซ็ต ซึ่งรวมการเปลี่ยนแปลงสถานะแบบรวมจากบล็อกทั้งหมดภายในทิปเซ็ตนั้น

ขณะที่เราสำรวจบล็อกเชนของ Filecoin ต่อไป เราจะดูว่าส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรเพื่อสร้างเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจที่แข็งแกร่ง มีประสิทธิภาพ และเตรียมพร้อมสำหรับการเติบโตในอนาคต

ฉันทามติ Filecoin

กลไกฉันทามติของ Filecoin หรือที่เรียกว่า Expected Consensus (EC) ถือเป็นรากฐานที่สำคัญในเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจ บทนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ EC โดยเจาะลึกหลักการปฏิบัติงาน ข้อกำหนดทางเทคนิค และบทบาทในการรักษาความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของเครือข่าย Filecoin

Filecoin ดำเนินการตามกลไกฉันทามติเฉพาะที่เรียกว่า Expected Consensus (EC) แตกต่างจากโปรโตคอลบล็อกเชนแบบดั้งเดิมที่มักจะอาศัย Proof of Work (PoW) หรือ Proof of Stake (PoS) EC ผสมผสานองค์ประกอบของการสุ่ม กำลังการจัดเก็บ และความทนทานต่อข้อผิดพลาดของ Byzantine ที่น่าจะเป็น โดยหัวใจหลัก EC ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับสิ่งจูงใจให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์หลักของ Filecoin: เพื่อจัดเก็บข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

สาระสำคัญของ EC

  • การกระจายอำนาจและความน่าเชื่อถือ: เป้าหมายหลักของ EC คือการส่งเสริมสภาพแวดล้อมที่มีการกระจายอำนาจ ซึ่งการจัดเก็บและการเรียกค้นข้อมูลมีความน่าเชื่อถือและตรวจสอบได้
  • แนวทางการจัดเก็บข้อมูลเป็นศูนย์กลาง: แตกต่างจากบล็อกเชนแบบดั้งเดิมที่เน้นไปที่พลังการคำนวณหรือการถือครองเหรียญ EC ของ Filecoin ให้ความสำคัญกับพลังการจัดเก็บข้อมูล นั่นคือความสามารถในการจัดเก็บข้อมูล

กลไกหลักของฉันทามติที่คาดหวัง

กรอบการปฏิบัติงานของ EC เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบหลักหลายประการ โดยแต่ละองค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในการทำงานของเครือข่าย

  1. ความคลาดเคลื่อนของความผิดไบเซนไทน์ที่น่าจะเป็น:
  • EC รวมเอากลไกการยอมรับข้อผิดพลาดของ Byzantine ทำให้มีความยืดหยุ่นต่อสภาวะที่ไม่พึงปรารถนาหลายประการ รวมถึงโหนดที่กระทำการที่เป็นอันตรายหรือออฟไลน์
  1. การเลือกตั้งผู้นำและการผลิตบล็อก:
  • หัวใจของ EC คือกระบวนการเลือกตั้งผู้นำ แตกต่างจากกระบวนการกำหนดที่เห็นในบล็อกเชนอื่น ๆ EC ใช้วิธีการที่น่าจะเป็นในการเลือกผู้นำหรือนักขุดที่รับผิดชอบในการสร้างบล็อก
  1. การไม่เปิดเผยตัวตนจนกว่าจะได้รับการคัดเลือก:
  • คนงานเหมืองใน EC จะไม่เปิดเผยตัวตนจนกว่าพวกเขาจะสามารถพิสูจน์สถานะการเลือกตั้งของตนผ่าน 'ElectionProof' การพิสูจน์นี้ถือเป็นหัวใจสำคัญในการรับรองความเป็นธรรมและความไม่แน่นอนในการผลิตบล็อก
  1. หลักฐานการจัดเก็บ:
  • นักขุดจะต้องส่ง 'WinningPoSt' (Proof of Spacetime) เพื่อยืนยันการมีส่วนร่วมของพวกเขาต่อความจุในการจัดเก็บข้อมูลของเครือข่าย

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของอีซี

รากฐานทางเทคนิคของ EC คือจุดที่ธรรมชาติของนวัตกรรมโดดเด่นอย่างแท้จริง ที่นี่ เราจะสำรวจข้อกำหนดสำคัญบางประการที่กำหนดกลไกฉันทามตินี้:

ความสุ่มผ่าน DRAND:

  • EC ใช้ DRAND ซึ่งเป็นสัญญาณสุ่มภายนอกที่ไม่เอนเอียง เพื่ออำนวยความสะดวกในด้านต่างๆ ของโปรโตคอล รวมถึงการเลือกตั้งผู้นำ

ฟังก์ชั่นสุ่มที่ตรวจสอบได้ (VRF):

  • นักขุดใช้ VRF ควบคู่ไปกับการสุ่มที่ได้รับจาก DRAND เพื่อสร้าง ElectionProof

ElectionProof และ VRF Chain:

  • ElectionProof เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักขุดในการแสดงให้เห็นว่าพวกเขาได้รับเลือกอย่างถูกต้องให้สร้างบล็อก
  • โซ่ VRF ต่อเนื่องจะคงอยู่ โดยขยายออกไปพร้อมกับบล็อกใหม่ที่สร้างขึ้นแต่ละบล็อก

พลังการจัดเก็บข้อมูลและ WinCount:

  • พลังของนักขุดในเครือข่ายนั้นแปรผันตามความจุของพวกมัน
  • WinCount กำหนดจำนวนบล็อกที่นักขุดสามารถสร้างได้ โดยพิจารณาจากพลังการจัดเก็บข้อมูลและผลลัพธ์ของ VRF
  • ฉันทามติความปลอดภัยและความเป็นธรรม

ความปลอดภัยและความยุติธรรมเป็นสิ่งสำคัญยิ่งใน EC โดยมีกลไกหลายประการเพื่อปกป้องหลักการเหล่านี้:

ความผิดที่เป็นเอกฉันท์และบทลงโทษ:

EC กำหนดประเภทของข้อผิดพลาดที่เป็นเอกฉันท์โดยเฉพาะ (เช่น การทำเหมืองแบบ Double-Fork การทำเหมืองแบบชดเชยเวลา) และกำหนดบทลงโทษเพื่อยับยั้งพฤติกรรมที่เป็นอันตราย

แหล่งที่มาของภาพ: เอกสารของ Filecoin ที่นี่: https://spec.filecoin.io/algorithms/expected_consensus/

การถ่วงน้ำหนักและการเลือกโซ่:

  • โปรโตคอลใช้ระบบการถ่วงน้ำหนักแบบโซ่ที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเลือกใช้ระบบโซ่ที่ 'หนักที่สุด' ซึ่งบ่งบอกถึงกำลังการจัดเก็บข้อมูลสะสมมากที่สุด

ตอนจบที่นุ่มนวล:

  • EC ใช้รูปแบบของ soft Finality โดยปฏิเสธบล็อกที่เบี่ยงเบนไปจากห่วงโซ่อย่างมาก ดังนั้นจึงบังคับใช้ความเสถียรของเครือข่าย

Drand: การสุ่มแบบกระจายใน Filecoin

Drand (Distributed Randomness) เป็นองค์ประกอบสำคัญของกลไกฉันทามติของ Filecoin ซึ่งให้แหล่งที่มาของเอนโทรปีที่เป็นกลาง ซึ่งจำเป็นต่อกระบวนการเลือกผู้นำลับของเครือข่าย เป็นโปรโตคอลบีคอนแบบสุ่มที่ตรวจสอบได้แบบสาธารณะ ซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างชุดค่าสุ่มที่กำหนดและตรวจสอบได้

Drand ทำงานอย่างไร

  • การคำนวณแบบหลายฝ่าย (MPC): Drand เรียกใช้ชุด MPC เพื่อสร้างค่าสุ่ม หลังจากขั้นตอนการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ กลุ่มของโหนด drand ที่รู้จักจะลงนามในข้อความที่กำหนดโดยใช้ลายเซ็น BLS ตามเกณฑ์ในรอบต่อเนื่องกันซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาปกติ
  • ลายเซ็น BLS ตามเกณฑ์: กระบวนการนี้ต้องใช้จำนวนโหนดขั้นต่ำ (t-of-n) เพื่อลงนามข้อความ โหนดใดๆ ที่มีลายเซ็น t สามารถสร้างลายเซ็น BLS แบบเต็มใหม่ได้ เมื่อแฮชลายเซ็นนี้ จะสร้างค่าสุ่มแบบรวมที่สามารถตรวจสอบกับคีย์สาธารณะได้จากขั้นตอนการตั้งค่า
  • ข้อสันนิษฐานด้านความปลอดภัย: Drand ถือว่าอย่างน้อย t ของ n โหนดมีความซื่อสัตย์และออนไลน์ หากฝ่าฝืนเกณฑ์นี้ ฝ่ายตรงข้ามสามารถหยุดการผลิตแบบสุ่มได้ แต่ไม่สามารถลำเอียงการสุ่มได้

ผลลัพธ์แบบสุ่มของ Drand

รูปแบบค่า Drand: โหนด Filecoin รับค่า drand ในรูปแบบเฉพาะ ส่วนประกอบสำคัญได้แก่:

  • ลายเซ็น: ลายเซ็น BLS บนค่าลายเซ็นก่อนหน้าและหมายเลขรอบปัจจุบัน
  • PreviousSignature: ลายเซ็น BLS จากรอบ Drand ก่อนหน้า
  • รอบ: ดัชนีของการสุ่มในลำดับที่สร้างโดยเครือข่าย Drand

การใช้ Drand ใน Filecoin

  • การเลือกตั้งผู้นำ: Drand ใช้สำหรับการเลือกตั้งผู้นำใน Filecoin โดยให้ค่าสุ่มในแต่ละยุค การสุ่มนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออัลกอริธึมคาดหวังฉันทามติ (EC) เพื่อให้มั่นใจว่าการเลือกผู้นำจะยุติธรรมและคาดเดาไม่ได้
  • การดึงค่า Drand: โหนด Filecoin ดึงค่าการสุ่มล่าสุดจาก Drand โดยใช้จุดสิ้นสุดเฉพาะ ข้อมูลนี้จะถูกรวมเข้ากับข้อมูลออนไลน์เพื่อสนับสนุนกลไกฉันทามติของ Filecoin

ข้อพิสูจน์: รับประกันความซื่อสัตย์และความน่าเชื่อถือ

การพิสูจน์ใน Filecoin ทำหน้าที่ตรวจสอบว่าผู้ให้บริการจัดเก็บข้อมูลจัดเก็บข้อมูลอย่างเหมาะสมตามมาตรฐานของเครือข่าย การพิสูจน์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของระบบจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจ

ประเภทของหลักฐานใน Filecoin

  • หลักฐานการจำลองแบบ (PoRep): ใช้ในเวลาจัดเก็บข้อมูลเริ่มต้น PoRep จะตรวจสอบว่าผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลได้สร้างและจัดเก็บสำเนาข้อมูลที่ไม่ซ้ำกัน
  • Proof-of-Spacetime (PoSt): ตรวจสอบอย่างต่อเนื่องว่าผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลรักษาข้อมูลที่เก็บไว้อยู่ตลอดเวลา PoSt ถูกแบ่งออกเป็น WinningPoSt และ WindowPoSt เพิ่มเติม ซึ่งให้บริการวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบที่แตกต่างกันในเครือข่าย

บทบาทของ PoRep และ PoSt

  • PoRep: ตรวจสอบการจำลองข้อมูลเบื้องต้นโดยผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูล เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลได้รับการเข้ารหัสและปิดผนึกไม่ซ้ำกัน
  • PoSt: WinningPoSt ถูกใช้ในกระบวนการฉันทามติแบบบล็อก ในขณะที่ WindowPoSt ตรวจสอบผู้ให้บริการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าจะปฏิบัติตามข้อตกลงการจัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง

กลไกฉันทามติของ Filecoin ด้วยการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของ EC, Drand และการพิสูจน์การเข้ารหัส ก่อให้เกิดแกนหลักของเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายอำนาจที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ องค์ประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่ายยังคงปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยุติธรรม ช่วยส่งเสริมสภาพแวดล้อมที่ความสมบูรณ์ของข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ขณะที่เราเจาะลึกลงไปถึงความแตกต่างของบล็อกเชนของ Filecoin ความฉลาดและความซับซ้อนของโมเดลฉันทามติก็ชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งตอกย้ำศักยภาพของเครือข่ายในการปฏิวัติภูมิทัศน์ของการจัดเก็บข้อมูลดิจิทัล

Descargo de responsabilidad
* La inversión en criptomonedas implica riesgos significativos. Proceda con precaución. El curso no pretende ser un asesoramiento de inversión.
* El curso ha sido creado por el autor que se ha unido a Gate Learn. Cualquier opinión compartida por el autor no representa a Gate Learn.